熔化石蜡应急封堵堤坝水下渗漏裂缝的方法与装置与流程

本发明属于堤坝工程渗漏病害修复技术领域，具体涉及一种利用熔化石蜡应急封堵堤坝水下渗漏裂缝的方法与装置。

背景技术：

堤坝渗漏是汛期洪灾风险的一个重要阶段，应急封堵防渗漏是切断溃坝垮坝灾害链的关键举措，但是堤坝水下渗漏裂缝的应急封堵尚缺少快速有效的技术措施。当前水下裂缝的修补，常采用的技术是：（1）降低水位法。降低水位使裂缝暴露出来，再采用灌浆法或表面封闭法修补裂缝。但是在洪水期间降低水位法满足不了应急需求，并且在河流、水库降低水位或修筑围堰，成本极高。在许多情况下，水位也无法降低到裂缝所在位置以下。（2）水下不分散混凝土修补水下裂缝法。将具有在水下也不分散性能的混凝土，浇筑到裂缝位置，待混凝土凝固硬化而实现对裂缝的封闭和修复。该方法实施的局限在于以下两点：一是水下浇筑混凝土时，难以确保混凝土在裂缝位置持续凝固直到硬化，经常被裂缝处的水流冲走，尤其是裂缝位于堤坝坡面的中上部时，采用水下不分散混凝土法修补尤为困难；二是即使采用早强技术，水下不分散混凝土凝固硬化到设计强度也至少需要数小时甚至数天，也难以满足应急修补的需要。（3）土工布覆盖法。该法一般从堤坝顶部向下顺坡面铺设土工布，直到土工布覆盖到裂缝处，从而实现对裂缝的封闭封堵。土工布的固定点位于堤坝的顶部。此法的局限性在于以下两点，一是为了土工布铺设平整，需要将堤坝顶部到裂缝位置的整个坡面的杂物杂草进行清理，确保坡面平整。清理工作量大，难度也大。二是由于土工布一般密度比水低，在铺设的过程中容易被水流干扰，造成不平整，形成漏水通道。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种可应急封堵堤坝水下渗漏裂缝的装置与方法。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种熔化石蜡应急封堵堤坝水下渗漏裂缝的方法，包括如下步骤：

1）将石蜡铺满加热板，加热石蜡使其熔化，之后冷却凝固在加热板上；

2）将加热板凝固有石蜡的一面贴合在堤坝的坡面上，用收放装置控制加热板顺坡面下滑，到达裂缝处；

3）加热石蜡，使石蜡熔化成液态，被正在渗漏的裂缝吸入，实现填补裂缝；

4）完成裂缝填补后，停止加热，用收放装置回收加热板。

由于裂缝正在渗漏，裂缝处存在着负压，该负压将液态的石蜡吸入裂缝，加热熔化后呈液态的石蜡离开加热板进入裂缝后，其温度会迅速降低，从而固化在裂缝中，实现了对裂缝的封堵。

作为本发明的进一步改进，所述加热板采用多个加热块连接形成。采用多个加热块可以根据裂缝的长度改变加热块的拼接组合，来改变加热板的形状，可采用最少的加热块组合覆盖整个裂缝区域。

优选的，多个加热块以铰接的形式连接；采用铰接的方式使得加热板可转动，容易根据堤坝坡的形状变换结构，和坡更贴合，减少流体的对流带走石蜡表面的热量，影响石蜡熔化。

作为本发明的进一步改进，所述加热板上还设有保温装置，在加热板上设置保温装置，可进一步防止热量流失，影响石蜡熔化。

本发明的另一目的在于提供一种熔化石蜡应急封堵堤坝水下渗漏裂缝的装置。

本发明所述的装置包括石蜡、加热板和收放装置，所述石蜡平铺于加热板一面；所述收放装置设置于加热板一端，控制加热板移动；

其中，所述石蜡和加热板的结合方式为，将固态石蜡放置于加热板上加热熔化，熔化后的石蜡平铺于加热板上，冷却凝固后固定于加热板上。

作为本发明的进一步改进，所述加热板采用多个加热块连接形成；优选所述多个加热块以铰接的形式连接。

作为本发明的进一步改进，所述加热板上还设有保温装置。

作为本发明的进一步改进，所述加热板上还设有柔性护边，所述柔性护边沿加热板四周设置。在加热板四周设置柔性护边，可控制石蜡的厚度，并防止液态石蜡外漏；所述柔性护边选用柔性渗水物质，优选采用海绵，海绵柔性护边能够适应坡面的不平整，与坡面贴合得更好，尤其在水下，加热板上的石蜡熔化后，海绵柔性护边可以防止液态石蜡穿过空隙漏走，而又能够允许水透过海绵进入漏水裂缝，从而保持裂缝的吸力。

作为本发明的进一步改进，所述加热板上还设有温控装置，所述温控装置包括温度传感器和控制装置；所述温度传感器用于实时采集加热板和石蜡接触面的温度并发送至控制装置，所述控制装置根据温度传感器反馈的温度调节加热板加热功率，完成温度控制。在使用过程中，可通过温控装置实时观测石蜡温度，并通过调整加热板的加热功率，使得加热板与裂缝之间的石蜡均处于液化状态。优选的，所述温度传感器优选采用无线温度传感器进行接触式测温，所述无线温度传感器可为蓝牙测温传感器或其他采用无线通讯的传感器，石蜡为非晶体，融化后仍会继续升温，可根据石蜡的熔化温度选择较高的测量温度范围。

作为本发明的进一步改进，所述收放装置选用带有长度刻度的尼龙索。

本发明的方法和装置，充分利用了渗漏裂缝具有负压的特点，具有以下优点：

（1）不需要降低水位使裂缝露出水面，可以在水下实施，实用性强；

（2）与水下不分散混凝土法相比，其可进入裂缝内部，固化速度快，适应应急封堵的要求；

（3）同土工布法相比，它不需要清理坡面，对水流影响的适应性强。通过调整加热板的加热功率，可以使得加热板与裂缝之间的石蜡均处于液化状态，从而增加了石蜡进入裂缝的可能性，增加了封堵裂缝的可靠性。

（4）本发明的装置简单，成本低且使用方便，加热板采用多个加热块铰接、并采用柔性护边，降低了石蜡填补时间、效果受堤坝坡度和表面平整度的影响，可高效填补裂缝。

附图说明

图1是实施例2所述应急封堵堤坝水下渗漏裂缝装置结构示意图；

图2是图1所示装置的b-b示意图；

图3是实施例2所述应急封堵堤坝水下渗漏裂缝装置的使用状态示意图；

图中1.石蜡，2.加热板，3.保温装置，4.柔性护边，5.堤坝边坡，6.水位线，7.渗漏裂缝，8.收放装置；

图中单位为cm。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步描述。

实施例1

本实施例说明本发明装置的技术方案。

如图1-3所示，本发明的装置包括石蜡1、加热板2、保温装置3、海绵柔性护边4和收放装置8，所述石蜡1平铺于加热板2一面；所述收放装置8设置于加热板2一端，控制加热板移动；所述海绵柔性护边4沿加热板2四周设置；收放装置8的位置可任意设置，只要便于控制加热板在堤坝边坡5上自由移动。

其中，所述石蜡1和加热板2的结合方式为，将固态石蜡1放置于加热板2上加热熔化，熔化后的石蜡1平铺于加热板2上，冷却凝固后固定于加热板2上。

所述加热板2采用多个加热块铰接连接形成。

本实施例中保温装置4采用保温垫，柔性护边4选用海绵，收放装置8选用带有长度刻度的尼龙索。

所述加热板上可设置温控装置用于实现温控。所述温控装置包括温度传感器和控制装置；所述温度传感器用于实时采集加热板和石蜡接触面的温度并发送至控制装置，所述控制装置根据温度传感器反馈的温度调节加热板加热功率，完成温度控制。在使用过程中，可通过温控装置实时观测石蜡温度，并通过调整加热板的加热功率，使得加热板与裂缝之间的石蜡均处于液化状态。本实施例中所述温度传感器优选采用无线温度传感器进行接触式测温，所述无线温度传感器可为蓝牙测温传感器或其他采用无线通讯的传感器，测温传感器选择较高的测量温度范围。

实施例2

本实施例具体说明本发明方法的技术方案。

如图3所示为某小型水库大坝上游坡面覆盖混凝土面板，在2.5米水深处存在一条漏水裂缝，裂缝长度50cm。

采用本发明的方法进行紧急封堵，包括如下步骤：

根据裂缝长度，选择多个小加热块铰接成如图2所示的加热板结构，加热板边长为51cm的正方形。

1）将石蜡1铺满加热板2，加热石蜡1使其熔化，之后冷却凝固在加热板2上；在加热板2四周设置柔性护边4控制石蜡形成厚度2cm，边长50cm的正方形；

2）将加热板2凝固有石蜡1的一面贴合在堤坝边坡5上，用收放装置控制加热板顺坡面下滑，到达裂缝7处，并完全覆盖裂缝7；

3）加热石蜡1，使石蜡熔化成液态，填补裂缝；

4）启动加热板2后10分钟或大坝下游渗漏水流量明显减小时，关闭加热板2，缓慢回收收放装置8，将加热板2回收，完成对一条漏水裂缝的应急封堵。

本实施例中加热板2上还设置保温装置4，保温装置4采用保温垫，柔性护边4选用海绵，收放装置8选用带有长度刻度的尼龙索。